Читать онлайн «Физические основы измерении?: учебное пособие»

Очевидно, что в будущем появятся генераторы час- тоты, которые будут более точными, чем “атомные часы” на изотопе 133 Cs. Тогда потребуется новое определение единицы времени. Взаимосвязь между электродинамикой и механикой позволила в 1948 г. Заново определить единицу силы тока: Ампер равен силе (тока) постоянного электрического тока, который, протекая по двум параллельным прямолинейным бесконеч- но длинным проводникам с пренебрежимо малым круговым сечени- ем, находящимся в вакууме на расстоянии 1М друг от друга, вызыва- ет на участке проводника длиной 1М силу взаимодействия между ними 2×10-7 Н. Тем самым определяется численное значение другой постоян- ной фундаментальной физики: магнитной постоянной m0. Она равна m0 = 4p×10-7 Н/А2. Это соотношение в принципе эквивалентно приве- денному выше определению ампера. Зная, что C = 1 / e 0 × m0 можно точно определить диэлектрическую постоянную e0, которую не нуж- но измерять экспериментально. 11  Основной термодинамической величиной является термодина- мическая температура. Она измеряется в кельвинах. Поскольку для температуры существует значение абсолютного нуля, то для опреде- ления этой величины необходимо зафиксировать еще одну точку. В качестве нее выбрана тройная точка воды. Кельвин, единица термодинамической температуры, равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды (1967 г. ). Следует отметить, что современная термодинамика определяет температуру как величину, выражающую состояние внутреннего движения равновесной макроскопической системы и определяемую внутренней энергией и внешними параметрами системы. Непосредственно температуру измерить невозможно, можно лишь судить о ней по изменению внешних параметров, вызванному нарушением состояния равновесия благодаря теплообмену с другими телами. Практическое измерение температуры проводят с помощью Международной практической температурной шкалы (IPTS-68/75 º МПТШ-68/75), которая основана на целом ряде хорошо воспроизво- димых фиксированных температурных точек: - тройная точка водорода – 13,81 К - тройная точка кислорода – 54,361 К - точка кипения кислорода – 90,188 К - тройная точка воды – 273,16 К - точка кипения воды – 373,15 К - точка затвердевания золота – 1377 К 12  Количество вещества было введено в СИ в качестве основной ве- личины в 1971 г. В результате появилась возможность описывать ко- личественные соотношения в химии и физической химии с помощью единиц СИ. Единица количества вещества определяется следующим образом: Моль представляет собой количество вещества в системе, со- держащей столько же частиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12C. При использовании моля следует точ- но определить тип отдельной частицы. В качестве отдельной частицы могут выступать атомы, молекулы, ионы, электроны и другие части- цы или группы частиц с точно заданными параметрами. Это число частиц называют числом Авогадро. Электромагнитное излучение описывается с помощью, так на- зываемых, энергетических величин, которые выражаются через пер- вые три величины (единицы). (S=[E´H] – вектор Умова-Пойтинга).